Produção de biocombustíveis é multiplicada com técnica simples

Redação do Site Inovação Tecnológica 

Madeira submetida à desconstrução para produzir açúcares simples. [Imagem: Ydna Questell-Santiago/EPFL]

Xilose e glicose

Químicos suíços desenvolveram um método que multiplica por várias vezes o rendimento dos açúcares das plantas, melhorando a produção dos biocombustíveis, produtos químicos e outros materiais derivados da biomassa.

A produção de combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa (cana-de-açúcar, madeira, gramíneas etc.) envolve a decomposição - ou "desconstrução" - das plantas para produzir carboidratos, principalmente na forma de açúcares simples, como xilose e glicose.

Contudo, ainda que esses açúcares sejam valiosos, os atuais processos de desconstrução das plantas acabam por degradá-los.

Ydna Santiago, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, desenvolveu um método químico que estabiliza os açúcares simples e impede que eles sejam degradados. Isto significa que os químicos não precisam mais equilibrar a decomposição vegetal, evitando a degradação do produto.

O novo método altera a suscetibilidade química dos açúcares à desidratação e à degradação acoplando aldeídos a eles. O processo é reversível, o que significa que os açúcares podem ser recuperados após a desconstrução.

De 16% para 90%

Santiago testou seu método em madeira. Primeiro, cavacos de faia foram transformados em polpa usando uma técnica de fabricação de papel chamada organosolv, que solubiliza a madeira em acetona ou etanol. Para travar os aldeídos nos açúcares, a polpa de madeira de faia foi misturada com formaldeído.

Isto permitiu recuperar mais de 90% do açúcar xilose, em oposição a apenas 16% de xilose sem formaldeído. Quando a polpa restante foi quebrada para glicose, o rendimento de carboidratos foi superior a 70%, em comparação com 28% sem formaldeído.

"Antes, as pessoas sempre procuravam sistemas caros que limitavam a degradação do açúcar. Com a estabilização, você se preocupa menos com essa degradação e isso o libera para desenvolver transformações das plantas mais baratas e mais rápidas, acelerando potencialmente o surgimento de produtos de consumo renováveis," disse o professor Jeremy Luterbacher.

Bibliografia:

Carbohydrate stabilization extends the kinetic limits of chemical polysaccharide depolymerization
Ydna M. Questell-Santiago, Raquel Zambrano-Varela, Masoud Talebi Amiri, Jeremy S. Luterbacher
Nature Chemistry
DOI: 10.1038/s41557-018-0134-4